JP4189394B2 - cvd method of using a vertical cvd device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体処理システムにおける縦型CVD(Chemical Vapor Deposition)装置及び同装置を使用するCVD方法に関する。 The present invention relates to a CVD method using a vertical CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus and the apparatus in a semiconductor processing system. ここで、半導体処理とは、ウエハやLCD(Liquid crystal display)やFPD(Flat Panel Display)用のガラス基板などの被処理基板上に半導体層、絶縁層、導電層などを所定のパターンで形成することにより、該被処理基板上に半導体デバイスや、半導体デバイスに接続される配線、電極などを含む構造物を製造するために実施される種々の処理を意味する。 Here, the semiconductor process, to form a wafer or LCD (Liquid crystal display) or FPD (Flat Panel Display) semiconductor layer on a target substrate such as a glass substrate for an insulating layer, a conductive layer, etc. in a predetermined pattern it by means or a semiconductor device to said processed substrate, wiring connected to the semiconductor device, various processes are performed to produce the structure including electrodes.

半導体デバイスの製造において、半導体ウエハに対してCVD処理やパターンエッチング処理が繰り返し施される。 In the manufacture of semiconductor devices, CVD process and pattern etching process are repeatedly performed on a semiconductor wafer. 半導体デバイスが高密度化及び高集積化するに伴って、CVD処理に求められる仕様は年々厳しくなっている。 Semiconductor devices with the densification and high integration, specifications required for CVD processing is becoming stricter year by year. 例えばキャパシタの絶縁膜やゲート絶縁膜のように非常に薄い酸化膜などに対しても更なる薄膜化と、高い絶縁性とが要求されている。 For example a further thinning even for such a very thin oxide film as a capacitor insulating film and the gate insulating film, a high insulation property is required.

CVD処理に関して、形成される膜の質を向上させるための技術として、所謂ALD(Atomic Layer Deposition)が知られている。 Respect CVD process, as a technique for improving the quality of a film to be formed, is known a so-called ALD (Atomic Layer Deposition). ALDでは、少なくとも2つの反応ガスをパルス状に交互に供給することにより、一方の反応ガスをウエハに吸着させる工程と、他方の反応ガスを吸着反応ガスに対して作用させる工程とを繰り返す。 In ALD, by alternately supplying at least two reactive gases pulsed repeats adsorbing one of the reaction gases to the wafer, and a step of reacting against adsorption reaction gas other reactive gases. このようにして、各工程サイクルで形成される薄い層を積層することにより、所定の厚さの膜を形成する。 In this manner, by laminating a thin layer formed by the process cycle, to form a predetermined thickness of the membrane.

一方、半導体デバイスの製造において、被処理基板、例えば半導体ウエハに、半導体処理を施す装置として、多数枚のウエハを一度に熱処理する縦型熱処理装置が知られている。 On the other hand, in the manufacture of semiconductor devices, the substrate to be processed, for example, a semiconductor wafer, as an apparatus for performing a semiconductor process, and the vertical heat treatment apparatus for heat-treating a large number of wafers at a time known. 通常、縦型熱処理装置は、ウエハを収納するための気密な縦型の処理室(反応管)を有する。 Usually, the vertical heat treatment apparatus has an airtight vertical processing chamber for accommodating the wafer (reaction tube). 処理室の底部にはロードポートが形成され、これはエレベータによって昇降される蓋体によって選択的に開放及び閉鎖される。 The bottom of the processing chamber load port is formed, which is selectively opened and closed by a lid member to be moved up and down by an elevator.

処理室内おいてウエハはウエハボートと呼ばれる保持具により、水平に且つ互いに間隔をあけて積重ねた状態で保持される。 The keep processing chamber retainer wafer called wafer boat, is held in a state of stacked spaced horizontally and distance from each other. ウエハボートは、ウエハを搭載すると共に蓋体上に支持された状態で、エレベータによってロードポートを通して処理室内にロード及びアンロードされる。 Wafer boat, in a state of being supported on the lid with mounting a wafer is loaded and unloaded into the processing chamber through the load port by the elevator.

特許文献1は、ALD型のCVD処理を行う縦型熱処理装置の1つの例を開示する。 Patent Document 1 discloses one example of a vertical heat treatment apparatus for performing a CVD process of the ALD type. この公報に開示の装置は、内筒及び外筒からなる2重管構造の処理室を有する。 Apparatus disclosed in this publication includes a processing chamber of a double pipe structure composed of an inner cylinder and the outer cylinder. 交互供給される2つの反応ガスの夫々は、内筒の底部から供給され、積重ねられたウエハの間を通過した後、内筒の頂部から排出路に流される。 Alternating each supply two reactive gases being s is fed from the bottom of the inner cylinder, after passing between the wafers stacked flowed into the discharge path from the top of the inner cylinder.

特許文献2及び特許文献3は、ALD型のCVD処理を行う縦型熱処理装置の別の例を開示する。 Patent Documents 2 and 3 discloses another example of a vertical heat treatment apparatus for performing a CVD process of the ALD type. これらの公報の夫々に開示の装置は、単管構造の処理室を有し、その内部に、2つの反応ガスに共通のバッファ室が垂直方向に延びるように形成される。 Apparatus disclosed in each of these publications has a processing chamber of a single tube structure, in its interior, a common buffer chamber into two reaction gases are formed to extend in the vertical direction. バッファ室は、積重ねられたウエハの実質的に全体に亘るように配列された供給孔を有する。 Buffer chamber has an array of feed holes as over substantially the entire stacked wafers. 2つの反応ガスは交互にバッファ室内に供給され、供給孔から基板に対して供給される。 Two reaction gas is supplied into the buffer chamber alternately supplied to the substrate from the supply hole.
米国特許第6,585,823B1公報 U.S. Patent No. 6,585,823B1 Publication 特開2003−45864号公報 JP 2003-45864 JP 特開2003−297818号公報 JP 2003-297818 JP

後述するように、本発明者によれば、上記従来の装置では、ウエハ上に形成された膜の質及び厚さ等の特性に関して面間均一性(ウエハ間の均一性)が悪い、或いは反応ガスを効率よく交換することができないために生産性が低下する、などの問題があることが見出されている。 As described later, according to the present inventors, in the above conventional apparatus, interplanar uniformity with respect to the characteristics of quality and thickness, etc. of the film formed on the wafer (uniformity between wafers) is bad, or the reaction productivity since it is not possible to gas efficiently exchange has been found that there are problems such as drops. 本発明は、これらの問題の少なくとも1つを解消することができる、半導体処理システムにおける縦型CVD装置及び同装置を使用するCVD方法を提供することを目的とする。 The present invention can eliminate at least one of these problems, and an object thereof is to provide a CVD method using a vertical CVD apparatus and the apparatus in a semiconductor processing system.

本発明の第1の視点は、複数の被処理基板に対して一緒にCVD処理を施すための縦型CVD装置であって、 The first aspect of the present invention is a vertical CVD apparatus for performing the CVD process with respect to a plurality of the substrate,
前記被処理基板を収納する気密な処理室と、 And airtight processing chamber for accommodating the substrate to be processed,
前記処理室内で前記被処理基板を互いに間隔をあけて積重ねた状態で保持する保持具と、 A holder for holding the substrate to be processed in the processing chamber in a state of stacked spaced from one another,
前記処理室の内部雰囲気を加熱するヒータと、 A heater for heating the interior atmosphere of the processing chamber,
前記処理室内を排気する排気系と、 An exhaust system for exhausting the process chamber,
前記処理室内に処理ガスを供給する供給系と、前記供給系は、第1反応ガスを供給する第1反応ガスラインに接続された複数の第1供給孔と、第2反応ガスを供給する第2反応ガスラインに接続された複数の第2供給孔とを具備することと、前記第1供給孔のセット及び前記第2供給孔のセットの夫々は、積重ねられた前記被処理基板の実質的に全体に亘るように前記被処理基板のエッジの横で垂直方向に配列されることと、 Said process supply system for supplying a process gas into chamber, the supply system includes a plurality of first supply hole connected to the first reaction gas line for supplying a first reaction gas, supplying a second reaction gas first and that and a 2 is connected to the reaction gas line a plurality of second feed holes, substantially of the first respective set of the set of feed holes and the second supply hole, the target substrate stacked and said arranged vertically next to the edge of the substrate to span the whole,
第1及び第2工程を複数繰り返し実行することにより、前記第1及び第2反応ガスに由来する薄膜を前記被処理基板上に形成するように、前記装置の動作を制御する制御部と、前記第1工程は、前記第1及び第2反応ガスの一方のガスを供給すると共に他方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に前記一方のガスを吸着させることと、前記第2工程は、前記他方のガスを供給すると共に前記一方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に吸着する前記一方のガスに、前記他方のガスを作用させることと、 By multiple repetition execute the first and second steps, a thin film derived from said first and second reactive gas to form on the target substrate, and a control unit for controlling the operation of the device, the the first step, by stopping the other gas supplies one gas of said first and second reactive gases, and thereby adsorbing the one gas to the surface of the substrate to be processed, the second step, by stopping the one of the gas supplies the other gas, and that the said one of the gas adsorbed on the surface of the substrate, the action of the other gas,
を具備する。 Comprising a.

本発明の第2の視点は、複数の被処理基板に対して一緒にCVD処理を施すための縦型CVD装置であって、 The second aspect of the present invention is a vertical CVD apparatus for performing the CVD process with respect to a plurality of the substrate,
前記被処理基板を収納する気密な処理室と、 And airtight processing chamber for accommodating the substrate to be processed,
前記処理室内で前記被処理基板を互いに間隔をあけて積重ねた状態で保持する保持具と、 A holder for holding the substrate to be processed in the processing chamber in a state of stacked spaced from one another,
前記処理室の内部雰囲気を加熱するヒータと、 A heater for heating the interior atmosphere of the processing chamber,
前記処理室内を排気する排気系と、 An exhaust system for exhausting the process chamber,
前記処理室内に処理ガスを供給する供給系と、前記供給系は、第1反応ガスを供給する第1反応ガスラインに接続された第1供給孔と、第2反応ガスを供給する第2反応ガスラインに接続された複数の第2供給孔とを具備することと、前記第1供給孔は、前記処理室の実質的に底部に配置されることと、前記第2供給孔は、積重ねられた前記被処理基板の実質的に全体に亘るように前記被処理基板のエッジの横で垂直方向に配列されることと、 A supply system for supplying a process gas into the processing chamber, wherein the supply system includes a first supply hole connected to the first reaction gas to the first reaction gas line for supplying a second reaction for supplying a second reaction gas and that it comprises a plurality of second supply holes connected to the gas line, the first supply hole, and being arranged in a substantially bottom part of said processing chamber, said second feed holes, stacked and said arranged vertically next to the substrate to be processed edge to span substantially whole of the substrate was,
第1及び第2工程を複数繰り返し実行することにより、前記第1及び第2反応ガスに由来する薄膜を前記被処理基板上に形成するように、前記装置の動作を制御する制御部と、前記第1工程は、前記第1及び第2反応ガスの一方のガスを供給すると共に他方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に前記一方のガスを吸着させることと、前記第2工程は、前記他方のガスを供給すると共に前記一方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に吸着する前記一方のガスに、前記他方のガスを作用させることと、 By multiple repetition execute the first and second steps, a thin film derived from said first and second reactive gas to form on the target substrate, and a control unit for controlling the operation of the device, the the first step, by stopping the other gas supplies one gas of said first and second reactive gases, and thereby adsorbing the one gas to the surface of the substrate to be processed, the second step, by stopping the one of the gas supplies the other gas, and that the said one of the gas adsorbed on the surface of the substrate, the action of the other gas,
を具備する。 Comprising a.

本発明の第3の視点は、縦型CVD装置において複数の被処理基板に対して一緒にCVD処理を施す方法であって、 A third aspect of the present invention is a method of applying a CVD process with the vertical CVD apparatus to a plurality of the substrate,
前記装置は、 The apparatus comprising
前記被処理基板を収納する気密な処理室と、 And airtight processing chamber for accommodating the substrate to be processed,
前記処理室内で前記被処理基板を互いに間隔をあけて積重ねた状態で保持する保持具と、 A holder for holding the substrate to be processed in the processing chamber in a state of stacked spaced from one another,
前記処理室の内部雰囲気を加熱するヒータと、 A heater for heating the interior atmosphere of the processing chamber,
前記処理室内を排気する排気系と、 An exhaust system for exhausting the process chamber,
前記処理室内に処理ガスを供給する供給系と、 A supply system for supplying a process gas into the processing chamber,
を具備し、 Equipped with,
前記方法は、 The method,
第1及び第2反応ガスの一方のガスを供給すると共に他方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に前記一方のガスを吸着させる第1工程と、 By stopping the other gas supplies one of the gas of the first and second reaction gas, a first step of adsorbing the one gas to the surface of the substrate to be processed,
前記他方のガスを供給すると共に前記一方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に吸着する前記一方のガスに、前記他方のガスを作用させる第2工程と、 By stopping the one of the gas supplies the other gas, on the one gas adsorbed on the surface of the substrate to be processed, a second step of reacting the other gas,
を具備し、 Equipped with,
前記第1及び第2工程を複数繰り返し実行することにより、前記第1及び第2反応ガスに由来する薄膜を前記被処理基板上に形成し、 By multiple repetition executing the first and second step, to form a thin film derived from the first and second reactive gas to the target substrate,
前記第1反応ガスは、積重ねられた前記被処理基板の実質的に全体に亘るように前記被処理基板のエッジの横で垂直方向に配列された複数の第1供給孔から供給し、前記第2反応ガスは、積重ねられた前記被処理基板の実質的に全体に亘るように前記被処理基板のエッジの横で垂直方向に配列された複数の第2供給孔から供給する。 Wherein the first reaction gas is supplied from a plurality of first supply hole through which the arrayed vertically transverse edge of the substrate to span the whole stacked substantially of the substrate to be processed, the first 2 reactant gas supplied from the plurality of the second supply hole through which the arrayed vertically transverse edge of the substrate to span the whole stacked substantially of the substrate to be processed.

本発明の第4の視点は、縦型CVD装置において複数の被処理基板に対して一緒にCVD処理を施す方法であって、 A fourth aspect of the present invention is a method of applying a CVD process with the vertical CVD apparatus to a plurality of the substrate,
前記装置は、 The apparatus comprising
前記被処理基板を収納する気密な処理室と、 And airtight processing chamber for accommodating the substrate to be processed,
前記処理室内で前記被処理基板を互いに間隔をあけて積重ねた状態で保持する保持具と、 A holder for holding the substrate to be processed in the processing chamber in a state of stacked spaced from one another,
前記処理室の内部雰囲気を加熱するヒータと、 A heater for heating the interior atmosphere of the processing chamber,
前記処理室内を排気する排気系と、 An exhaust system for exhausting the process chamber,
前記処理室内に処理ガスを供給する供給系と、 A supply system for supplying a process gas into the processing chamber,
を具備し、 Equipped with,
前記方法は、 The method,
第1及び第2反応ガスの一方のガスを供給すると共に他方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に前記一方のガスを吸着させる第1工程と、 By stopping the other gas supplies one of the gas of the first and second reaction gas, a first step of adsorbing the one gas to the surface of the substrate to be processed,
前記他方のガスを供給すると共に前記一方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に吸着する前記一方のガスに、前記他方のガスを作用させる第2工程と、 By stopping the one of the gas supplies the other gas, on the one gas adsorbed on the surface of the substrate to be processed, a second step of reacting the other gas,
を具備し、 Equipped with,
前記第1及び第2工程を複数繰り返し実行することにより、前記第1及び第2反応ガスに由来する薄膜を前記被処理基板上に形成し、 By multiple repetition executing the first and second step, to form a thin film derived from the first and second reactive gas to the target substrate,
前記第1反応ガスは、前記処理室の実質的に底部に配置された第1供給孔から供給し、前記第2反応ガスは、積重ねられた前記被処理基板の実質的に全体に亘るように前記被処理基板のエッジの横で垂直方向に配列された複数の第2供給孔から供給する。 Wherein the first reaction gas, the processing chamber substantially supplied from the first supply hole located at the bottom of the second reactive gas, as over substantially the entire of the target substrate stacked the supplied from a plurality of second feed holes arranged in the vertical direction in the horizontal edges of the substrate.

更に、本発明に係る実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。 Further, the embodiment of the present invention include inventions of various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. 例えば、実施の形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されることで発明が抽出された場合、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。 For example, appropriate accessory in all if the configuration requirements some components from the inventions by being omitted extracted, well-known, common technique omitted moiety when carrying out the invention that are extracted in the embodiments it is those that divide.

本発明によれば、被処理基板上に形成された膜の特性に関して面間均一性を向上させる、或いは反応ガスを効率よく交換することができるようになる。 According to the present invention, it is possible to improve the inter-plane uniformity with respect to the characteristics of the film formed on the substrate to be processed, or the reaction gas efficiently exchange.

本発明者は、本発明の開発の過程で、ALD型のCVD処理を行う縦型熱処理装置における問題点について研究した。 The present inventors in the course of development of the present invention studied the problems of a vertical heat treatment apparatus for performing a CVD process of the ALD type. その結果、本発明等は、以下に述べるような知見を得た。 As a result, the present invention, etc., to obtain a knowledge as described below.

特許文献1に開示の装置の場合、処理条件(温度、ガス流量、圧力、時間)によるが、反応ガスの導入側(底部)に近いウエハの方が処理ガスの分子の吸着量が多くなりやすい。 For disclosure of the apparatus in Patent Document 1, processing conditions (temperature, gas flow rate, pressure, time) depending on, towards the wafer tends to be more amount of adsorption of molecules of the process gas near the introduction side of the reaction gas (bottom) . このため、ウエハの垂直方向の位置に依存して、膜質や膜厚が異なってしまう(面間均一性が悪い)。 Therefore, depending on the vertical position of the wafer, (poor uniformity between surfaces) film quality and film thickness becomes different. また、ウエハ間に反応ガスが滞留しやすく、反応ガスを効率よく交換することができない。 Further, the reaction gas tends to stay between the wafer, it is impossible to replace the reactive gas efficiently. このため、各反応ガスの供給パルス間のパージに時間が掛り、生産性が低下する。 Therefore, the time for purging between the supply pulses of the reactant gas is consuming, and productivity is lowered.

特許文献2及び特許文献3に開示の装置の場合、2つの反応ガスが交互に一旦供給される共通のバッファ室内に反応ガスが残留しやすい。 For disclosure of the apparatus in Patent Document 2 and Patent Document 3, the reaction gas to a common buffer chamber two reaction gas is temporarily supplied alternately apt to remain. このため、反応副生成物がバッファ室内に堆積する或いは供給孔を部分的に塞ぐという問題が生じ、設計通りのガス供給ができなくなる。 Thus, reaction by-products occurs a problem that block the or supply holes to deposit the buffer chamber partially, it is impossible gas supply as designed. この問題を解消するには、各反応ガスの供給パルス間のパージに時間を掛ける必要があり、生産性が低下する。 To solve this problem, it is necessary to spend time purge between the supply pulses of the reactant gas, the productivity is lowered.

以下に、このような知見に基づいて構成された本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 It will be described below with reference to the drawings, embodiments of the present invention configured on the basis of these findings. なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 In the following description, the constituent elements having substantially the same functions and configurations are denoted by the same reference numerals, to thereby simplify the description required.

<第1実施形態> <First Embodiment>
図1は、本発明の第1実施形態に係るCVD装置を示す断面図である。 Figure 1 is a sectional view showing a CVD apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す装置の平面図である。 Figure 2 is a plan view of the device shown in FIG. 図3は、図1に示す装置の処理室の上部を拡大してガスの流れを示す図である。 Figure 3 is a diagram showing a gas flow to expand the upper portion of the processing chamber of the apparatus shown in FIG. このCVD装置2は、シラン系ガス(シリコンソースガス)から実質的になる第1ガスと、窒化ガスから実質的になる第2ガスと、炭化水素ガスから実質的になる第3ガスと、を交互に供給し、シリコン窒化膜を形成するように構成される。 The CVD device 2 includes a first gas consisting essentially of a silane-based gas (silicon source gas), and a second gas consisting essentially of a nitriding gas, a third gas consisting essentially of a hydrocarbon gas, the alternately supplying, configured to form a silicon nitride film. 一例として、例えばジクロロシラン(DCS:SiH Cl )とNH を用いてシリコン窒化膜を堆積する際に、炭化水素ガスを供給して膜中に炭素成分を含有させる。 As an example, for example, dichlorosilane: in depositing the (DCS SiH 2 Cl 2) and with NH 3 silicon nitride film, is contained carbon component in the film by supplying a hydrocarbon gas.

図1に示すように、CVD装置2は、筒体状の石英製の内筒4と、その外側に所定の間隙10を介して同心円状に配置した石英製の外筒6と、よりなる2重管構造の処理室8を有する。 As shown in FIG. 1, CVD apparatus 2, the inner cylinder 4 made of tubular-shaped quartz, the quartz outer tube 6 which is arranged concentrically with a predetermined gap 10 on the outside, the more 2 having a processing chamber 8 of the heavy tube structure. 処理室8の外側は、加熱ヒータ等の加熱手段12と断熱材14とを備えた加熱カバー16により覆われる。 Outside of the processing chamber 8 is covered with a heating cover 16 provided with a heating means 12 and the heat insulating material 14 such as a heater. 加熱手段12は断熱材14の内面に全面に亘って配設される。 Heating means 12 is disposed over the entire surface to the inner surface of the heat insulating material 14. なお、本実施の形態において、処理室8の内筒4の内径は240mm程度、高さは1300mm程度の大きさであり、処理室8の容積は略110リットル程度である。 In this embodiment, the inner diameter of the inner cylinder 4 of the processing chamber 8 is approximately 240 mm, the height is a size of about 1300 mm, the volume of the processing chamber 8 is substantially about 110 liters.

処理室8の下端は、例えばステンレススチール製の筒体状のマニホールド18によって支持される。 The lower end of the processing chamber 8 is supported by, for example, stainless steel cylindrical body shape of the manifold 18. 内筒4の下端は、マニホールド18の内壁より内側へ突出させたリング状の支持板18Aにより支持される。 The lower end of the inner cylinder 4 is supported by a ring-shaped support plate 18A which is projected inward from the inner wall of the manifold 18. 被処理基板である半導体ウエハWを多段に載置した石英製のウエハボート20が、マニホールド18の下方から、処理室8に対してロード/アンロードされる。 Quartz wafer boat 20 the semiconductor wafer W placed on the multistage a substrate to be processed, from the lower manifold 18, is loaded / unloaded with respect to the processing chamber 8. 本実施の形態の場合において、ウエバボート20には、例えば100〜150枚程度の直径が200mmのウエハが略等ピッチで多段に支持可能となる。 In the case of this embodiment, the Uebaboto 20, for example, 100 to 150 sheets of about the diameter of the supportable multiple stages wafer substantially constant pitch of 200 mm. なお、ウエハWのサイズ及び収容枚数はこれに限定されず、例えば直径300mmのウエハに対しても適用できる。 The size and the accommodation number of wafers W is not limited to this, for example, it can also be applied to a wafer having a diameter of 300 mm.

ウエハボート20は、石英製の保温筒22を介して回転テーブル24上に載置される。 The wafer boat 20 is placed on the rotary table 24 via a heat-insulating cylinder 22 made of quartz. 回転テーブル24は、マニホールド18の下端開口部を開閉する蓋部26を貫通する回転軸28上に支持される。 Rotating table 24 is supported by a rotary shaft 28 which penetrates a lid 26 for opening and closing the lower end opening of the manifold 18. 回転軸28の貫通部には、例えば磁性流体シール30が介設され、回転軸28が気密にシールされた状態で回転可能に支持される。 The through portion of the rotary shaft 28, for example, a magnetic fluid seal 30 is interposed, the rotary shaft 28 is rotatably supported in a state of being hermetically sealed. また、蓋部26の周辺部とマニホールド18の下端部には、例えばOリング等よりなるシール部材32が介設され、処理室8内のシール性が保持される。 Further, the lower end of the peripheral portion and the manifold 18 of the lid 26, for example, the sealing member 32 made of O-ring, is interposed, the sealing of the processing chamber 8 is maintained.

回転軸28は、例えばボートエレベータ等の昇降機構34に支持されたアーム36の先端に取り付けられる。 Rotary shaft 28 is attached at the distal end of the arm 36 which is supported on the elevating mechanism 34 such as a boat elevator. 昇降機構34により、ウエハボート20及び蓋部26等が一体的に昇降される。 The elevating mechanism 34, the wafer boat 20 and the lid 26 and the like are integrally lift. マニホールド18の側部には、内筒4と外筒6との間隙10の底部から処理室8内の雰囲気を排出する排気口38が形成される。 The side of manifold 18, an exhaust port 38 for discharging the atmosphere in the processing chamber 8 from the bottom of the gap 10 between the inner tube 4 and the outer tube 6 is formed. 排気口38は、真空ポンプ等を有する真空排気部39に接続される。 Exhaust port 38 is connected to a vacuum exhaust unit 39 having a vacuum pump or the like.

マニホールド18の側部には、内筒4内に所定の処理ガスを供給するためのガス供給部40が配設される。 The sides of the manifold 18, the gas supply unit 40 for supplying a predetermined process gas into the inner tube 4 is arranged. 具体的には、ガス供給部40は、シラン系ガス供給系42と、窒化ガス供給系44と、炭化水素ガス供給系46とを含む。 Specifically, the gas supply unit 40 includes a silane-based gas supply system 42, a nitriding gas supply system 44, and a hydrocarbon gas supply system 46. 各ガス供給系42、44、46は、水平方向に並んでマニホールド18の側壁を貫通して設けられたガスノズル48、50、52を夫々有する。 Each gas supply system 42, 44, 46, the respectively closed gas nozzles 48, 50, 52 provided through the side wall of the manifold 18 side by side in the horizontal direction. なお、便宜的に、図1では、ガスノズル48、50、52は、垂直方向に並んでマニホールド18の側壁を貫通するように示される。 Incidentally, for convenience, in FIG. 1, the gas nozzles 48, 50, 52, is shown to pass through a sidewall of the manifold 18 aligned in the vertical direction.

各ガスノズル48、50、52は、処理室8の底部で直角に折れ曲がり、ウエハボート20に沿って最上部まで垂直に延在する。 Each gas nozzles 48, 50, 52, bent at right angles at the bottom of the processing chamber 8, along the wafer boat 20 vertically extending to the top. ガスノズル48、50、52は、水平方向に並んでマニホールド18の側壁を貫通し、それらの垂直部分も、図2に示すように、ウエハボート20の周囲に沿って並べられる。 Gas nozzles 48, 50, 52, through the sidewall of the manifold 18 aligned in the horizontal direction but also their vertical portions, as shown in FIG. 2, are arranged along the circumference of the wafer boat 20. 図3に示すように、各ガスノズル48、50、52の垂直部分には、処理ガスを供給する多数の供給孔53が形成される。 As shown in FIG. 3, the vertical portion of the gas nozzles 48, 50, 52, a number of supply holes 53 for supplying a process gas is formed. 供給孔53は、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に配列される。 Supply holes 53 are arranged vertically next to the edge of the wafer W as over substantially the entire stacked wafers W.

各ガスノズル48、50、52には、マスフローコントローラのような流量制御器54、56、58と、切替え弁55、57、59とを夫々介設したガス流路60、62、64が夫々接続される。 Each gas nozzles 48, 50, 52, and flow controller 54, 56, 58, such as a mass flow controller, the switching valve 55, 57, 59 and the gas passage 60, 62, 64 and each interposed a is respectively connected that. ガス流路60、62、64は、シラン系ガス、窒化ガス、炭化水素ガスを夫々流量制御しつつ供給できるように構成される。 Gas passage 60, 62, 64, silane gas, gas nitriding, configured to hydrocarbon gas can be supplied while the respective flow control. ここで、例えばシラン系ガスとしてDCSガスが使用され、窒化ガスとしてはNH ガスが使用され、そして、炭化水素ガスとしてはエチレン(C )ガスが使用される。 Here, for example, DCS gas as a silane-based gas is used as the nitriding gas is used NH 3 gas and ethylene (C 2 H 4) gas is used as the hydrocarbon gas.

また、ガス供給部40は、不活性ガス(キャリアガス或いはパージガスとして使用される)を供給する不活性ガス供給系72を含む。 Further, the gas supply unit 40 includes an inert gas supply system 72 for supplying an inert gas (used as a carrier gas or purge gas). 不活性ガス供給系72は、各ガス流路60、62、64に個々に接続された不活性ガスライン76a、76b、76cを有する。 Inert gas supply system 72 includes a respective gas channel 60, 62, 64 individually connected to inert gas line 76a, 76 b, the 76c. 各不活性ガスライン76a、76b、76cには、マスフローコントローラのような流量制御器74a、74b、74cと、切替え弁75a、75b、75cとが夫々介設される。 Each inert gas lines 76a, 76 b, the 76c, flow controller 74a, such as a mass flow controller, 74b, and 74c, the switching valve 75a, 75b, are 75c Togaotto s interposed. 不活性ガスとしては、例えば、N 或いはAr等が使用される。 The inert gas, eg, N 2 or Ar and the like are used.

即ち、第1実施形態の装置においては、ガス供給系42、44、46は、夫々が対応の反応ガスと不活性ガスとを選択的に或いは同時に供給可能なガスノズル48、50、52を有する。 That is, in the apparatus of the first embodiment, the gas supply system 42, 44, 46 is respectively having selectively or simultaneously deliverable gas nozzles 48, 50, 52 and a reaction gas and an inert gas corresponding. 各ノズル48、50、52には、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に配列された供給孔53が形成される。 Each nozzle 48, 50, 52, the supply holes 53 arranged in the vertical direction in the horizontal edges of the wafer W to substantially throughout the stacked wafer W is formed. 一方、ウエハWの周囲には、内筒4の内面に沿って、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に延在する内側排気路9が形成される。 On the other hand, around the wafer W, along the inner surface of the inner tube 4, the inner exhaust passage 9 extending vertically alongside the edge of the wafer W as over substantially the entire stacked wafer W It is formed. 内側排気路9は、真空排気部39に接続された内筒4と外筒6との間の間隙(外側排気路)10と、内筒4の上端部で連通する。 Inside the exhaust passage 9, a gap (outer gas exhaust path) 10 between the cylinder 4 and the outer cylinder 6 inside connected to a vacuum exhaust unit 39 communicates with the upper end of the inner tube 4.

次に、以上のように構成された装置を用いて行なわれるCVD方法について説明する。 Next, CVD method will be explained performed by using the apparatus constructed as described above. なお、以下に述べる方法(ガスの供給及び停止を含む)は、予めCPU5の記憶部5sに予め記憶された、CVD処理の処理レシピ、例えば、形成されるシリコン窒化膜の膜厚に応じて行うことができる。 Incidentally, the method described below (including supply and stop of the gas), carried out in advance CPU5 of pre-stored in the storage unit 5s, process recipe for CVD process, for example, depending on the thickness of the silicon nitride film to be formed be able to. 記憶部5sにはまた、処理ガス流量とシリコン窒化膜の膜厚との関係が予め制御データとして記憶される。 The storage unit 5s The relationship between the thickness of the processing gas flow rate and silicon nitride film is stored in advance as control data. 従って、CPU5は、これらの記憶された処理レシピや制御データに基づいて、ガス供給部40等を制御することができる。 Therefore, CPU 5, based on these stored process recipe and control data, it is possible to control the gas supply unit 40 and the like.

まず、CVD装置がウエハをロードしていない待機状態にある時は、処理室8内を処理温度、例えば550℃程度に維持する。 First, when in the standby state in which a CVD apparatus does not load the wafer maintains the inside of the processing chamber 8 treatment temperature, for example, about 550 ° C.. 一方、多数枚、例えば100枚のウエハWを搭載した常温のウエハボート20を、処理室8内にその下方より上昇させて処理室8内にロードする。 On the other hand, a large number of sheets to load the normal temperature of the wafer boat 20 equipped, for example 100 sheets of the wafer W, is raised from below in the processing chamber 8 into the processing chamber 8. そして、蓋部26でマニホールド18の下端開口部を閉じることにより処理室8内を密閉する。 Then, to seal the inside of the processing chamber 8 by closing a lower end opening of the manifold 18 in lid 26.

次に、処理室8内を真空引きして所定の処理圧力に維持すると共に、ウエハ温度を成膜用の処理温度に上昇させる。 Then, the inside of the process chamber 8 while maintaining vacuum to a predetermined process pressure, raising the wafer temperature to the processing temperature for the film formation. 温度安定後、所定のシラン系ガスであるDCSガスと、窒化ガスであるアンモニアガスと、炭化水素ガスであるエチレンガスとを、夫々流量制御しつつガス供給部40の各ノズル48、50、52から供給する。 After temperature stabilization, the DCS gas is a predetermined silane-based gas, and ammonia gas is a gas nitriding, and ethylene gas is a hydrocarbon gas, the nozzles of the respective flow while controlling the gas supply unit 40 48, 50, 52 supplies from. この際、以下に述べるようなガス供給パターンを使用し、シリコン窒化膜を形成する。 In this case, using the gas supply pattern as described below, to form a silicon nitride film. なお、成膜の全期間に亘って処理室8内が真空引きされる。 Incidentally, in the processing chamber 8 is evacuated over the entire duration of the deposition.

図4は、本発明の第1実施形態に係るガス供給パターンを示すタイミングチャートである。 Figure 4 is a timing chart showing the gas supply pattern according to the first embodiment of the present invention. 図4に示すように、3種類の反応ガスの供給時期、即ち供給のタイミングは互いに異なる。 As shown in FIG. 4, 3 supply timing of the kind of reactive gas, i.e., the timing of supply are different from each other. 即ち、まずDCSガスを供給し(T1)、次にNH ガスを供給し(T3)、最後にC ガスを供給する(T5)、という1サイクルを複数回連続的に行う。 That is, first supply DCS gas (T1), then supplying the NH 3 gas (T3), the last C 2 supplies H 4 gas (T5), carried out several times successively one cycle of. ガス供給期間T1、T3、T5の間に、3種類の反応ガスの全てを停止して不活性ガスでパージを行う間欠期間T2、T4、T6を設ける。 During the gas supply periods T1, T3, T5, it provided the intermittent period T2, T4, T6 purging with three all stopped inert gas in the reaction gas.

DCSガスの流量は50〜2000sccm、例えば300sccm、NH ガスの流量は150〜5000sccm、例えば1000sccm、C ガスの流量は50〜2000sccm、例えば500sccmである。 Flow rate of the DCS gas 50~2000Sccm, for example 300 sccm, flow rate of the NH 3 gas is 150~5000Sccm, for example 1000 sccm, the flow rate of C 2 H 4 gas 50~2000Sccm, for example, 500 sccm. 処理温度は450〜600℃、例えば550℃で一定であり、処理圧力は、ガス供給期間T1、T3、T5では13Pa〜1.33kPa、例えば133Pa(1Torr)、間欠期間T2、T4、T6では13〜133Pa、例えば40Pa(0.3Torr)である。 The treatment temperature is 450 to 600 ° C., a constant, for example 550 ° C., process pressure, gas supply time T1, T3, T5 in 13Pa~1.33KPa, for example 133 Pa (1 Torr), the intermittent period T2, T4, T6 in 13 ~133Pa, for example 40 Pa (0.3 Torr). 1回(1パルス)のガス供給期間T1、T3、T5は15〜60秒で、間欠期間T2、T4、T6は30〜180秒である。 Once the gas supply period T1, T3, T5 15-60 seconds (one pulse), the intermittent period T2, T4, T6 is 30 to 180 seconds. 例えば、ガス供給期間が30秒で間欠期間が30秒とすると、1サイクルT1〜T6の長さは3分程度である。 For example, the intermittent period 30 seconds the gas supply period is 30 seconds, the length of one cycle T1~T6 is about 3 minutes.

各サイクルT1〜T6において、ウエハWの表面上では以下のようにプロセスが進行する。 In each cycle T1 to T6, it is on the surface of the wafer W process proceeds as follows. 即ち、第1反応ガスであるDCSガスを供給する第1の供給期間T1では、ウエハWの表面にDCSガスが吸着する。 That is, in the first supply period T1 for supplying DCS gas is first reactive gas, DCS gas onto the surface of the wafer W is adsorbed. 第2反応ガスであるNH ガスを供給する第2の供給期間T3では、ウエハWの表面に吸着するDCSガスにNH ガスが作用し、シリコン窒化物からなる単位層がウエハWの表面上に形成される。 In the NH 3 gas second supply period for supplying the T3 is a second reactive gas, acts NH 3 gas to the DCS gas adsorbed on the surface of the wafer W, the unit layer of silicon nitride on the surface of the wafer W It is formed on. そして、第3反応ガスであるC ガスを供給する第3の供給期間T5では、C ガスのC=C二重結合のうちのπ結合が開裂してシリコン窒化物と反応し、炭素成分がシリコン窒化物からなる単位層中に含有される。 Then, the third is the reaction gas C 2 H 4 third supply period for supplying the gas T5, and silicon nitride bonded cleavage π of C 2 H 4 C = C double bond of the gas reaction and is contained in a unit layer of the carbon component is made of silicon nitride. このようにして、各サイクルT1〜T6で形成される薄い単位層を積層することにより、所定の厚さの炭素成分含有シリコン窒化膜を形成する。 In this manner, by laminating a thin unit layer formed in each cycle T1 to T6, to form a predetermined thickness carbon components containing silicon nitride film.

間欠期間T2、T4、T6では、不活性ガスでパージを行うことにより、ウエハWの表面上から不要なガスを排出する。 In the intermittent period T2, T4, T6, by purging with an inert gas, for discharging the unnecessary gas from the surface of the wafer W. 成膜の全期間T1〜T6に亘って処理室8内が真空引きされるため、3種類のガスの供給を停止すると共に、各ノズル48、50、52の供給孔53から不活性ガスとして例えばN ガスのみを供給することにより、パージ処理を行うことができる。 Since over the entire period T1~T6 film forming the processing chamber 8 is evacuated, it stops the supply of the three gases, such as inert gas from the supply holes 53 of the nozzles 48, 50, 52 by supplying N 2 gas alone, it is possible to perform the purge process. なお、不活性ガスを供給せずに、処理室8内の真空引きのみを継続させてもよい。 Incidentally, without supplying an inert gas may be allowed to continue only evacuation in the processing chamber 8.

このように、シリコン窒化膜を成膜する際に、炭化水素ガスとして例えばC ガスを処理室8内へ供給することにより、ウエハ表面に形成されるシリコン窒化膜中に炭素成分が含有された状態となる。 Thus, when forming the silicon nitride film, by supplying the carbon component in the silicon nitride film formed on the wafer surface containing a hydrocarbon gas, for example C 2 H 4 gas into the process chamber 8 the state. これにより、従来の成膜温度、例えば760℃程度よりも低い温度、例えば550℃で成膜したにもかかわらず、シリコン窒化膜の表面のクリーニング処理時やエッチング処理時に用いられる希フッ酸に対するエッチングレートを小さくできる。 Thus, a conventional film-forming temperature, eg a temperature lower than about 760 ° C., even though formed, for example, 550 ° C., the etching of the dilute hydrofluoric acid used in a cleaning process or during the etching treatment of the surface of the silicon nitride film rates can be reduced. その結果、クリーニング処理時にシリコン窒化膜が過度に削り取られることを防止して、この膜厚の制御性を向上させることが可能となる。 As a result, it is possible to prevent the silicon nitride film is excessively etched during the cleaning process, it is possible to improve the controllability of the film thickness. また、シリコン窒化膜がエッチングストッパ膜としての機能も十分に果すことができるようになる。 Further, the silicon nitride film will be able to fulfill also sufficiently function as an etching stopper film.

なお、間欠期間T2、T4、T6は、ウエハWの表面上に形成される膜の質を向上させる改質期間として機能する。 Incidentally, the intermittent period T2, T4, T6 functions as a reforming period to improve the quality of the film formed on the surface of the wafer W. 間欠期間における、改質作用は次のように進行するものと考えられる。 In the intermittent period, modifying action is considered to proceed as follows. 即ち、炭素原子を含有するシリコン窒化膜の成膜時には、この薄膜の最表面にDCSガス中の堆積時に脱離できなかったCl原子が活性化状態で結合する。 That is, when forming the silicon nitride film containing a carbon atom, Cl atom which could not be desorbed during deposition in the DCS gas on the outermost surface of the thin film is bonded in an activated state. DCSガスの供給が停止される間欠期間において、C ガスやNH ガス中のC原子やN原子が上記薄膜最表面のCl原子と置換されて膜中のCl成分が減少し、結果的にエッチングレートが低下する。 In the intermittent period in which the supply of the DCS gas is stopped, C 2 H 4 C atoms or N atoms of the gas and NH 3 gas is decreased is Cl components in the film is replaced with Cl atoms of the thin outermost surface, the result etching rate decreases. 特に、C ガスを用いた場合には、シリコン窒化膜中に取り込まれるC原子の量が増加することとなるのでエッチングレートを一層抑制することが可能となる。 Particularly, in the case of using the C 2 H 4 gas, it is possible to further suppress the etching rate so so that the amount of C atoms incorporated into the silicon nitride film is increased.

第1実施形態の装置においては、ガス供給期間T1、T3、T5において、3種類のガスの夫々が、対応のノズル48、50、52の供給孔53からウエハW間に概ね水平に強制的に送り込まれる(図3、矢印A1参照)。 In the apparatus of the first embodiment, the gas supply period T1, T3, T5, 3 kinds of the respective gas, the supply hole 53 of the corresponding nozzles 48, 50, 52 between the wafer W generally horizontally to force fed (see Fig. 3, the arrow A1). また、パージ期間として機能する間欠期間T2、T4、T6において、不活性ガスが、対応のノズル48、50、52の供給孔53からウエハW間に概ね水平に強制的に送り込まれる(図3、矢印A1参照)。 Further, in the intermittent period T2, T4, T6 functioning as purge period, the inert gas is fed from the supply hole 53 of the corresponding nozzles 48, 50, 52 in a generally horizontal forces between the wafer W (FIG. 3, see arrow A1). これらの供給されたガスは、真空排気部39の作用下で、ウエハW間から、ウエハWのエッジに沿って垂直に延びる内側排気路9に沿って上方に排出される(図3、矢印A2参照)。 These supplied gas, under the action of vacuum exhaust unit 39, from among the wafer W, and is discharged upward along the inner exhaust passage 9 extending vertically along the edge of the wafer W (FIG. 3, arrows A2 reference).

このようなガスの供給及び排出により、ウエハWの垂直方向の位置に関わらず、全てのウエハWに対して均等に反応ガスを供給することができる。 The supply and discharge of such a gas, regardless of the vertical position of the wafer W, can be supplied equally reactive gas to all the wafers W. 従って、ウエハW上に形成された膜の質及び厚さ等の特性に関して面間均一性(ウエハ間の均一性)が向上する。 Accordingly, the surface between the uniformity with respect to the characteristics of quality and thickness, etc. of the film formed on the wafer W (uniformity between wafers) is improved. また、ウエハW間への強制的なガス供給により、ウエハWの表面上での反応ガスの交換を効率よく行うことができる。 Further, the forced gas supply to between the wafer W, an exchange of the reaction gas on the surface of the wafer W can be performed efficiently. 従って、パージ期間(間欠期間)を短くして、各サイクルT1〜T6を短縮でき、その分生産性が向上する。 Thus, the purge period (intermittent period) is shortened can be shortened each cycle T1 to T6, correspondingly productivity is improved.

また、各ノズル48、50、52を通して不活性ガスを供給するため、各ノズル48、50、52内や供給孔53に副生成物が堆積するのを防止することができる。 Further, for supplying an inert gas through the nozzles 48, 50 may be by-product in or on the supply holes 53 each nozzle 48, 50, 52 is prevented from deposition. この観点からは、パージ期間において、不活性ガスを供給するのは、少なくともその直前に反応ガスを供給したノズルからだけでよく、他のノズルからの不活性ガスの供給は任意である。 From this viewpoint, in the purge period, the to supply the inert gas, it is only from the nozzles supplying a reaction gas to at least immediately before the supply of the inert gas from the other nozzles is optional.

<第2実施形態> <Second Embodiment>
図5は、本発明の第2実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図である。 Figure 5 is a sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図6は、図5に示す装置の処理室の上部を拡大してガスの流れを示す図である。 Figure 6 is a diagram expanding the upper portion of the processing chamber of the apparatus shown in FIG. 5 shows the flow of gas. この装置も、シラン系ガスであるDCSガスと、窒化ガスであるアンモニアガスと、炭化水素ガスであるエチレンガスとを交互に供給し、シリコン窒化膜を形成するように構成される。 This device is also a DCS gas is a silane-based gas, and ammonia gas is a gas nitriding, supply of ethylene gas is a hydrocarbon gas are alternately arranged to form a silicon nitride film.

図5に示す装置は、図1に示す装置と類似するが、排気系に関して異なる構成を有する。 Apparatus shown in FIG. 5 is similar to the apparatus shown in FIG. 1, it has a different configuration with respect to the exhaust system. 図5及び図6に示すように、ガスノズル48、50、52の供給孔53が配列された第1側と対向する第2側で、内筒4Xの壁に複数の排気孔81が形成される。 As shown in FIGS. 5 and 6, a plurality of exhaust holes 81 in the second side, the wall of the inner cylinder 4X opposite to the first side supply hole 53 are arranged in the gas nozzle 48, 50, 52 are formed . 排気孔81は、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に配列される。 Exhaust holes 81 are arranged vertically next to the edge of the wafer W as over substantially the entire stacked wafers W. 排気孔81は、真空排気部39に接続された内筒4Xと外筒6との間の間隙(外側排気路)10と連通する。 Exhaust holes 81 10 communicates with the gap (outer gas exhaust path) between the cylinder 4X and the outer cylinder 6 inside connected to a vacuum exhaust unit 39. なお、内筒4Xの頂部は、ガスが流れ出ないように、天板80により完全に閉鎖される。 Incidentally, the top of the inner cylinder 4X so as not flowing gas, is completely closed by the top plate 80.

図5に示す装置を用いて行なわれるCVD方法は、図1に示す装置を参照して説明したものと概ね同じである。 CVD method performed by using the apparatus shown in FIG. 5 is substantially the same as that described with reference to the apparatus shown in FIG. この際の、ガス供給パターンは、図4のタイミングチャートに示すようなものとなる。 In this case, the gas supply pattern is as shown in the timing chart of FIG. 図5に示す装置においても、ガスノズル48、50、52の供給孔53からのガスは、ウエハW間に概ね水平に強制的に送り込まれる(図6、矢印A5参照)。 Also in the apparatus shown in FIG. 5, gas from the supply hole 53 of the gas nozzle 48, 50, 52 is fed into the generally horizontal forces between the wafer W (FIG. 6, see the arrow A5). 一方、供給されたガスは、真空排気部39の作用下で、ウエハW間から概ね水平に排気孔81に吸い込まれ、外側排気路10へ排出される(図6、矢印A6参照)。 On the other hand, the supplied gas, under the action of vacuum exhaust unit 39, generally drawn horizontally exhaust hole 81 from between the wafer W, and is discharged to the outside exhaust path 10 (see FIG. 6, arrow A6).

このようなガスの供給及び排出により、図5に示す装置では、図1に示す装置による効果に加えて次のような効果が得られる。 The supply and discharge of such a gas, the apparatus shown in FIG. 5, the following effects can be obtained in addition to the effects of the apparatus shown in FIG. 即ち、排気孔81によってウエハW間のガスがウエハWの表面に対して概ね平行に吸い込まれるため、各ウエハWの表面上の一端から他端まで均一な層流が形成されやすくなる。 That is, the gas between the wafers W because sucked into almost parallel to the surface of the wafer W, tends uniform laminar flow from one end of the surface of each wafer W to the other end is formed by the exhaust hole 81. 従って、各ウエハW上に形成された膜の質及び厚さ等の特性に関して面内均一性(各ウエハの表面上の均一性)が向上する。 Accordingly, in-plane uniformity (homogeneity on the surface of each wafer) is improved with respect to the characteristics of quality and thickness, etc. of the film formed on each wafer W. また、排気孔81がウエハWのエッジに隣接して配列されるため、ウエハW間からのガスの排出を更に効率よく行うことができる。 Further, an exhaust hole 81 to be arranged adjacent to an edge of the wafer W, the discharge of gas from between the wafer W can be further efficiently performed. 従って、パージ期間(間欠期間)を短くして、各サイクルT1〜T6を短縮でき、その分生産性が向上する。 Thus, the purge period (intermittent period) is shortened can be shortened each cycle T1 to T6, correspondingly productivity is improved.

<第3実施形態> <Third Embodiment>
図7は、本発明の第3実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図である。 Figure 7 is a sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図8は、図7に示す装置の平面図である。 Figure 8 is a plan view of the device shown in FIG. この装置も、シラン系ガスであるDCSガスと、窒化ガスであるアンモニアガスと、炭化水素ガスであるエチレンガスとを交互に供給し、シリコン窒化膜を形成するように構成される。 This device is also a DCS gas is a silane-based gas, and ammonia gas is a gas nitriding, supply of ethylene gas is a hydrocarbon gas are alternately arranged to form a silicon nitride film.

図7に示す装置は、図5に示す装置と類似するが、処理室8Xが内筒を有しておらず、単一の筒からなる。 Apparatus shown in FIG. 7 is similar to the apparatus shown in FIG. 5, the processing chamber 8X does not have an inner tube consists of a single cylinder. 処理室8X内で、垂直に延びるガスノズル48、50、52と、垂直に延びる偏平な排気管85とが、積重ねられたウエハWを挟んで(従って、ウエハボート20を挟んで)対向するように配設される。 In the processing chamber 8X, the vertically extending gas nozzles 48, 50, 52, such that a flat exhaust pipe 85 extending vertically, across the wafer W stacked (hence, across the wafer boat 20) facing It is disposed. 排気管85は、石英製の筒の内面上に気密に溶接されたケーシング87によって規定され、そのウエハWに対向する壁には複数の排気孔86が形成される。 Exhaust pipe 85 is defined by a quartz casing 87 which is welded to hermetically on the inner surface of the tube, a plurality of exhaust holes 86 in the wall opposite to the wafer W is formed. 排気孔86は、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に配列される。 Exhaust holes 86 are arranged vertically next to the edge of the wafer W as over substantially the entire stacked wafers W.

図7に示す装置は、処理室8Xが単筒構造であるが、図5に示す装置のそれらと概ね同じ作用・効果を得ることができる。 Apparatus shown in FIG. 7, the processing chamber 8X is a single tubular structure, it is possible to get them roughly the same operations and effects of the apparatus shown in FIG.

<第4実施形態> <Fourth Embodiment>
図9は、本発明の第4実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図である。 Figure 9 is a sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. この装置も、シラン系ガスであるDCSガスと、窒化ガスであるアンモニアガスと、炭化水素ガスであるエチレンガスとを交互に供給し、シリコン窒化膜を形成するように構成される。 This device is also a DCS gas is a silane-based gas, and ammonia gas is a gas nitriding, supply of ethylene gas is a hydrocarbon gas are alternately arranged to form a silicon nitride film.

図9に示す装置は、図5に示す装置と類似するが、処理室8内の雰囲気を排出する排気口38Xが、外筒6の頂部に形成される。 Apparatus shown in FIG. 9 is similar to the apparatus shown in FIG. 5, an exhaust port 38X for discharging the atmosphere in the processing chamber 8 is formed on top of the outer tube 6. 排気口38Xは、加熱カバー16(図1参照)の頂部を貫通する配管を介して、真空ポンプ等を有する真空排気部39に接続される。 Outlet 38X via a pipe extending through the top of the heating cover 16 (see FIG. 1), is connected to a vacuum exhaust unit 39 having a vacuum pump or the like. このように、処理室8の排気口38Xを頂部に配置することにより、装置全体をコンパクトに纏めることができる。 Thus, by arranging the outlet 38X process chamber 8 at the top can be summarized the entire apparatus compact. その他、図9に示す装置によっても、図5に示す装置のそれらと概ね同じ作用・効果を得ることができる。 Other, even by the apparatus shown in FIG. 9, it is possible to get them roughly the same operations and effects of the apparatus shown in FIG.

<第1乃至第4実施形態の共通事項> <First through common matters of the fourth embodiment>
図4のタイミングチャートに示す反応ガスの供給の順番は一例であり、任意に変更することができる。 The order of the supply of the reaction gas shown in the timing chart of FIG. 4 is an example, it can be arbitrarily changed. しかし、シリコン表面を有する被処理基板に対しては、Cを含む処理ガスを最初に供給し、シリコン表面にSi−C結合を形成することにより、これを保護することが望ましい。 However, for the target substrate having a silicon surface, a process gas containing C initially supplied, by forming a Si-C bonds on the silicon surface, it is desirable to protect it. 即ち、最初にDCSガスを単独で(或いはC ガスと同時でもよい)流し、その後にNH ガスを流すことが望ましい。 That is, first the DCS gas alone (or may be a C 2 H 4 gas and simultaneous) sink, it is desirable to flow a subsequent NH 3 gas. もし、NH ガスを先に流すとウエハ面で耐薬品性の弱い(エッチングされ易い)N−Si結合が形成される。 If (liable to be etched) weak chemical resistance wafer surface when flowing NH 3 gas before N-Si bonds are formed. これを防止するために、先にDCSガス及び/またはC ガスを流すことにより、耐薬品性の強い(エッチングされ難い)Si−C結合を形成する。 To prevent this, by passing the DCS gas and / or C 2 H 4 gas earlier, strong chemical resistance (hard to be etched) to form a Si-C bond.

シリコン窒化膜に炭素成分を含有させるための炭化水素ガスとしてC (エチレン)が例示される。 C 2 H 4 in the silicon nitride film as the hydrocarbon gas for incorporating carbon component (ethylene) is exemplified. この点に関し、炭化水素ガスとして、アセチレン、エチレン、メタン、エタン、プロパン、ブタンよりなる群より選択される1または2以上のガスを用いることができる。 In this regard, it as the hydrocarbon gas, acetylene, ethylene, methane, ethane, be used one or more gases propane, is selected from the group consisting of butane. 例えば、炭化水素ガスとしてエタンを用いる場合には、これを500〜1000℃程度に予備加熱した後に処理室8内へ供給するのが好ましい。 For example, when using ethane as the hydrocarbon gas is preferably supplied into the processing chamber 8 after it has been preheated to about 500 to 1000 ° C..

なお、炭化水素ガスであるC ガスは、シリコン窒化膜の希フッ酸に対するエッチングレートを小さくするために使用される。 Incidentally, C 2 H 4 gas is a hydrocarbon gas is used to reduce the etching rate of the dilute hydrofluoric acid of the silicon nitride film. 従って、シリコン窒化膜の用途によっては、炭化水素ガスの供給は不要であり、即ち、炭化水素ガス供給系46(図1参照)は不要となる。 Therefore, depending on the application of the silicon nitride film, supply of hydrocarbon gas is required, i.e., hydrocarbon gas supply system 46 (see FIG. 1) is not required. この場合、図4のタイミングチャートにおいて、シリコン窒化膜の単位層を形成する1サイクルは、期間T1〜T4によって構成されることとなる。 In this case, in the timing chart of FIG. 4, one cycle of forming the unit layer of the silicon nitride film, and thus is constituted by the period T1-T4.

シリコン窒化膜を形成するためのシラン系ガスとしてジクロロシラン(DCS)が例示される。 Dichlorosilane (DCS) is exemplified as the silane-based gas for forming a silicon nitride film. この点に関し、第1乃至第4実施形態に係る装置に適した、シリコン窒化膜を形成するためのシラン系ガスとして、モノシラン(SiH )、ジシラン(Si )、トリクロロシラン(SiHCl )、テトラクロロシラン(SiCl )、ビスターシャルブチルアミノシラン(BTBAS)からなる群より選択される1または2以上のガスを用いることができる。 In this regard, suitable device according to the first to fourth embodiments, as the silane-based gas for forming a silicon nitride film, monosilane (SiH 4), disilane (Si 2 H 6), trichlorosilane (SiHCl 3 ), tetrachlorosilane (SiCl 4), it can be used one or more gases selected from the group consisting of Bicester-tert-butyl amino silane (BTBAS).

第1乃至第4実施形態に係る装置は、シリコン窒化膜以外の膜を形成する場合にも適用することができる。 Apparatus according to the first to fourth embodiments can be applied to a case of forming a film other than the silicon nitride film. その1例は、アルミナ(Al )膜を形成する場合である。 One example is a case of forming the alumina (Al 2 O 3) film. この場合、第1反応ガスとして、アルミニウムを含む有機金属ガス、例えばAl(CH が使用され、第2反応ガスとして、酸化ガス、例えばO 、O 、H Oが使用される。 In this case, a first reaction gas, an organometallic gas including aluminum, for example, Al (CH 3) 3 is used as the second reactive gas, oxidizing gas, for example O 2, O 3, H 2 O is used .

第1乃至第4実施形態に係る装置では、全てのガスノズル48、50、52が最上部のウエハWまで延びるため、これらに流す反応ガスの種類は考慮しなければならない。 In the apparatus according to the first to fourth embodiments, since all the gas nozzles 48, 50, 52 extends to the wafer W at the top, the type of reaction gas to flow to these must be considered. 即ち、反応ガスが、結合解離エネルギーの低い場合(分解しやすい)、或いは、蒸気圧が低い場合(最上部までガスが均等に供給し難い)は、垂直方向に長いノズルは適さない。 That is, the reaction gas is lower the bond dissociation energy (likely to decompose), or, if the low vapor pressure (less likely gas to the top is uniformly supplied) is longer nozzle vertically unsuitable. かかる観点から、ガスノズル48、50、52で使用するガスは、蒸気圧が2.66kPa以上で、結合解離エネルギーが250kJ/mol以上であることが望ましく、更に、蒸気圧が4kPa以上で、結合解離エネルギーが300kJ/mol以上であることがより望ましい。 From this viewpoint, the gas used in the gas nozzle 48, 50, 52, with a vapor pressure above 2.66 kPa, it is desirable bond dissociation energy is 250 kJ / mol or more, in addition, a vapor pressure above 4 kPa, the bond dissociation it is more desirable energy is 300 kJ / mol or more.

<第5実施形態> <Fifth Embodiment>
図10は、本発明の第5実施形態に係るCVD装置を示す断面図である。 Figure 10 is a sectional view showing a CVD apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. 図11は、図10に示す装置の処理室の上部を拡大してガスの流れを示す図である。 Figure 11 is a diagram expanding the upper portion of the processing chamber of the apparatus shown in FIG. 10 shows the flow of gas. このCVD装置102は、タンタルを含む有機金属ガスから実質的になる第1ガスと、酸化ガスから実質的になる第2ガスとを交互に供給し、タンタル酸化膜を形成するように構成される。 The CVD apparatus 102 is configured so that the first gas consisting essentially of an organometallic gas containing tantalum, and a second gas consisting essentially of the oxidation gas are supplied alternately to form a tantalum oxide film . 一例として、タンタルの金属アルコキシド、例えばTa(OC (ペンタエトキシタンタル:PET)ガスと、H Oガス(水蒸気)とを用いてタンタル酸化膜(Ta )を堆積する。 As an example, tantalum metal alkoxide, for example Ta (OC 2 H 5) 5 ( pentaethoxytantalum: PET) is deposited and gas, tantalum oxide film by using a the H 2 O gas (water vapor) and (Ta 2 O 5) .

図10に示す装置は、図1に示す装置と類似するが、堆積膜が異なるため、ガス供給部と制御系とが大きく相違する。 Apparatus shown in FIG. 10 is similar to the apparatus shown in FIG. 1, since the deposition film is different, different large and a control system and a gas supply unit. 即ち、マニホールド18の側部には、内筒4内に所定の処理ガスを供給するためのガス供給部140が配設される。 That is, the side of the manifold 18, a gas supply portion 140 for supplying a predetermined process gas into the inner tube 4 is arranged. 具体的には、ガス供給部140は、有機金属ガス供給系142と、酸化ガス供給系144とを含む。 Specifically, the gas supply unit 140 includes an organometallic gas supply system 142, and an oxidizing gas supply system 144. 各ガス供給系142、144は、水平方向に並んでマニホールド18の側壁を貫通して設けられたガスノズル148、150を夫々有する。 Each gas supply system 142, 144 a respectively closed gas nozzle 148, 150 provided through the side wall of the manifold 18 side by side in the horizontal direction. なお、便宜的に、図10では、ガスノズル148、150は、垂直方向に並んでマニホールド18の側壁を貫通するように示される。 Incidentally, for convenience, in FIG. 10, gas nozzles 148, 150 are shown to pass through a sidewall of the manifold 18 aligned in the vertical direction.

有機金属ガスとしてPETを供給するガスノズル148は処理室8の底部で上向きに開口する。 Supplying PET as the organometallic gas nozzle 148 is opened upward at the bottom of the processing chamber 8. 酸化ガスとして水蒸気を供給するガスノズル150は、処理室8の底部で直角に折れ曲がり、ウエハボート20に沿って最上部まで垂直に延在する。 Gas nozzle 150 for supplying steam as oxidizing gas, bent at right angles at the bottom of the processing chamber 8, along the wafer boat 20 vertically extending to the top. 図11に示すように、ガスノズル150の垂直部分には、処理ガスを供給する多数の供給孔153が形成される。 As shown in FIG. 11, the vertical portion of the gas nozzle 150, a number of supply holes 153 for supplying a process gas is formed. 供給孔153は、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に配列される。 Supply holes 153 are arranged vertically next to the edge of the wafer W as over substantially the entire stacked wafers W.

各ガスノズル148、150には、マスフローコントローラのような流量制御器154、156と、切替え弁155、157とを夫々介設したガス流路160、162が夫々接続される。 Each nozzle 148, 150, and flow controller 154 such as mass flow controllers, switching valves 155 and 157 and the gas flow path 160, 162 that respectively interposed a are respectively connected. ガス流路160、162は、有機金属ガス、酸化ガスを夫々流量制御しつつ供給できるように構成される。 Gas flow path 160, 162, organometallic gases, configured to the oxidizing gas can be supplied while the respective flow control. ここで、例えば有機金属ガスとしてPETガスが使用され、酸化ガスとしては水蒸気が使用される。 Here, for example, PET gas is used as the organometallic gas, water vapor is used as the oxidizing gas.

また、ガス供給部140は、不活性ガス(キャリアガス或いはパージガスとして使用される)を供給する不活性ガス供給系72を含む。 The gas supply unit 140 includes an inert gas supply system 72 for supplying an inert gas (used as a carrier gas or purge gas). 不活性ガス供給系72は、各ガス流路160、162に個々に接続された不活性ガスライン76a、76bを有する。 Inert gas supply system 72 includes a respective gas channel 160, 162 individually connected to the inert gas line 76a, the 76 b. 各不活性ガスライン76a、76bには、マスフローコントローラのような流量制御器74a、74bと、切替え弁75a、75bとが夫々介設される。 Each inert gas line 76a, the 76 b, flow controller 74a, such as a mass flow controller, and 74b, the switching valve 75a, is 75b Togaotto s interposed. 不活性ガスとしては、例えば、N 或いはAr等が使用される。 The inert gas, eg, N 2 or Ar and the like are used.

即ち、第5実施形態の装置においては、ガス供給系142、144は、夫々が対応の反応ガスと不活性ガスとを選択的に或いは同時に供給可能なガスノズル148、150を有する。 That is, in the device of the fifth embodiment, the gas supply system 142, 144 is respectively having selectively or simultaneously deliverable gas nozzle 148, 150 and a reaction gas and an inert gas corresponding. ガスノズル148には、処理室8の底部で上向きに開口する供給孔が形成される。 The gas nozzle 148, the supply hole opens upward at the bottom of the processing chamber 8 is formed. ガスノズル150には、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に配列された供給孔153が形成される。 The gas nozzle 150, supply hole 153 arranged in the vertical direction in the horizontal edges of the wafer W to substantially throughout the stacked wafer W is formed. 一方、ウエハWの周囲には、内筒4の内面に沿って、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に延在する内側排気路9が形成される。 On the other hand, around the wafer W, along the inner surface of the inner tube 4, the inner exhaust passage 9 extending vertically alongside the edge of the wafer W as over substantially the entire stacked wafer W It is formed. 内側排気路9は、真空排気部39に接続された内筒4と外筒6との間の間隙(外側排気路)10と、内筒4の上端部で連通する。 Inside the exhaust passage 9, a gap (outer gas exhaust path) 10 between the cylinder 4 and the outer cylinder 6 inside connected to a vacuum exhaust unit 39 communicates with the upper end of the inner tube 4.

次に、以上のように構成された装置を用いて行なわれるCVD方法について説明する。 Next, CVD method will be explained performed by using the apparatus constructed as described above. なお、以下に述べる方法(ガスの供給及び停止を含む)は、予めCPU5の記憶部5sに予め記憶された、CVD処理の処理レシピ、例えば、形成されるタンタル酸化膜の膜厚に応じて行うことができる。 Incidentally, the method described below (including supply and stop of the gas), carried out in advance CPU5 of pre-stored in the storage unit 5s, process recipe for CVD process, for example, in accordance with the film thickness of the tantalum oxide film formed be able to. 記憶部5sにはまた、処理ガス流量とタンタル酸化膜の膜厚との関係が予め制御データとして記憶される。 The storage unit 5s The relationship between the thickness of the processing gas flow rate and tantalum oxide film is stored in advance as control data. 従って、CPU5は、これらの記憶された処理レシピや制御データに基づいて、ガス供給部140等を制御することができる。 Therefore, CPU 5, based on these stored process recipe and control data, it is possible to control the gas supply unit 140 and the like.

まず、CVD装置がウエハをロードしていない待機状態にある時は、処理室8内を処理温度、例えば300℃程度に維持する。 First, when in the standby state in which a CVD apparatus does not load the wafer maintains the inside of the processing chamber 8 treatment temperature, for example, about 300 ° C.. 一方、多数枚、例えば100枚のウエハWを搭載した常温のウエハボート20を、処理室8内にその下方より上昇させて処理室8内にロードする。 On the other hand, a large number of sheets to load the normal temperature of the wafer boat 20 equipped, for example 100 sheets of the wafer W, is raised from below in the processing chamber 8 into the processing chamber 8. そして、蓋部26でマニホールド18の下端開口部を閉じることにより処理室8内を密閉する。 Then, to seal the inside of the processing chamber 8 by closing a lower end opening of the manifold 18 in lid 26.

次に、処理室8内を真空引きして所定の処理圧力に維持すると共に、ウエハ温度を成膜用の処理温度に上昇させる。 Then, the inside of the process chamber 8 while maintaining vacuum to a predetermined process pressure, raising the wafer temperature to the processing temperature for the film formation. 温度安定後、所定の有機金属ガスであるPETガスと、酸化ガスである水蒸気とを、夫々流量制御しつつガス供給部140の各ノズル148、150から供給する。 After temperature stabilization, it supplies a PET gas is a predetermined organometallic gas and steam as an oxidizing gas, from the nozzles 148, 150 of the respective flow while controlling the gas supply unit 140. この際、以下に述べるようなガス供給パターンを使用し、タンタル酸化膜を形成する。 In this case, using the gas supply pattern as described below, to form a tantalum oxide film. なお、成膜の全期間に亘って処理室8内が真空引きされる。 Incidentally, in the processing chamber 8 is evacuated over the entire duration of the deposition.

図12は、本発明の第5実施形態に係るガス供給パターンを示すタイミングチャートである。 Figure 12 is a timing chart showing the gas supply pattern according to the fifth embodiment of the present invention. 図12に示すように、2種類の反応ガスの供給時期、即ち供給のタイミングは互いに異なる。 As shown in FIG. 12, the supply timing of the two types of reaction gases, i.e. the timing of supply are different from each other. 即ち、まず水蒸気を供給し(T11)、次にPETガスを供給する(T13)という1サイクルを複数回連続的に行う。 That is, first steam supply (T11), then performs a cycle 1 that supplies (T13) the PET gas multiple times consecutively. なお、PETガスはN ガス等の不活性ガスをキャリアガスとして供給する。 Incidentally, PET gas supplies inert gas such as N 2 gas as a carrier gas. ガス供給期間T11、T13の間に、2種類の反応ガスの全てを停止して不活性ガスでパージを行う間欠期間T12、T14を設ける。 During the gas supply period T11, T13, 2 types of providing the intermittent period T12, T14 to perform all stopped purged with an inert gas in the reaction gas.

水蒸気の流量は10〜1000sccm、PETガスの流量はPETの液体換算で0.05〜5.0ml/min程度、キャリアガスとしてのN ガスの流量は1000sccmである。 Flow rate of the steam is 10 to 1000 sccm, the flow rate of the PET gas 0.05~5.0ml / min about a liquid in terms of PET, the flow rate of N 2 gas as the carrier gas is 1000 sccm. 処理温度は200〜450℃で一定であり、処理圧力は、ガス供給期間T11、T13では13〜133Pa、間欠期間T12、T14では13〜133Paである。 Treatment temperature is constant at 200 to 450 ° C., process pressure, gas supply time T11, T13 in 13~133Pa, a 13~133Pa the intermittent period T12, T14. 1回(1パルス)のガス供給期間T11、T13は60〜120秒で間欠期間T12、T14は30〜60秒である。 The gas supply period T11, T13 once (one pulse) is intermittent periods T12, T14 60 to 120 seconds which is 30 to 60 seconds. 従って、例えば、ガス供給期間が60秒で間欠期間が30秒とすると、1サイクルT11〜T14の長さは3分程度である。 Thus, for example, the intermittent period 60 seconds the gas supply period is 30 seconds, the length of one cycle T11~T14 is about 3 minutes.

各サイクルT11〜T14において、ウエハWの表面上では以下のようにプロセスが進行する。 In each cycle T11 to T14, at the surface of the wafer W process proceeds as follows. 即ち、第1反応ガスである水蒸気を供給する第1の供給期間T11では、ウエハWの表面に水蒸気が吸着する。 That is, in the first reaction a first supply period T11 for supplying water vapor is a gas, water vapor on the surface of the wafer W is adsorbed. 第2反応ガスであるPETガスを供給する第2の供給期間T13では、ウエハWの表面に吸着する水蒸気にPETガスが作用し、タンタル酸化物からなる単位層がウエハWの表面上に形成される。 In the second supply period T13 supplying a PET gas is a second reactive gas, PET gas acts on water vapor adsorbed on the surface of the wafer W, the unit layer of tantalum oxide is formed on the surface of the wafer W that. このようにして、各サイクルT11〜T14で形成される薄い単位層を積層することにより、所定の厚さのタンタル酸化膜を形成する。 In this manner, by laminating a thin unit layer formed in each cycle T11 to T14, to form a predetermined thickness of the tantalum oxide film.

間欠期間T12、T14では、不活性ガスでパージを行うことにより、ウエハWの表面上から不要なガスを排出する。 In the intermittent period T12, T14, by purging with an inert gas, for discharging the unnecessary gas from the surface of the wafer W. 成膜の全期間T11〜T14に亘って処理室8内が真空引きされるため、2種類のガスの供給を停止すると共に、各ノズル148、150の供給孔153から不活性ガスとして例えばN ガスのみを供給することにより、パージ処理を行うことができる。 Since the entire period T11~T14 to over the processing chamber 8 of deposition is evacuated, two stops the supply of gas, for example, N 2 as an inert gas from the supply hole 153 of each nozzle 148 and 150 by supplying only the gas, it is possible to perform the purge process. なお、不活性ガスを供給せずに、処理室8内の真空引きのみを継続させてもよい。 Incidentally, without supplying an inert gas may be allowed to continue only evacuation in the processing chamber 8.

このように、薄い単位層を積層して成膜することにより、表面性状が良好で且つ電気的特性に優れたタンタル酸化膜を提供することができる。 Thus, by forming by stacking a thin unit layer, it is possible to provide a tantalum oxide film surface properties and excellent good and electrical characteristics. ここで、間欠期間T12、T14は、ウエハWの表面上に形成される膜の質を向上させる改質期間として機能する。 Here, the intermittent periods T12, T14 functions as a modifying period to improve the quality of the film formed on the surface of the wafer W.

第5実施形態の装置においては、ガス供給期間T11において、水蒸気がノズル150の供給孔153からウエハW間に概ね水平に強制的に送り込まれる(図11、矢印A11参照)。 In the device of the fifth embodiment, the gas supply period T11, steam is fed into the generally horizontal forces between the wafer W from the supply hole 153 of the nozzle 150 (see FIG. 11, an arrow A11). また、パージ期間として機能する間欠期間T12において、不活性ガスがノズル150の供給孔153からウエハW間に概ね水平に強制的に送り込まれる(図11、矢印A11参照)。 Further, in the intermittent period T12 functioning as purge period, the inert gas is fed into the generally horizontal forces between the wafer W from the supply hole 153 of the nozzle 150 (see FIG. 11, an arrow A11). これらの供給されたガスは、真空排気部39の作用下で、ウエハW間から、ウエハWのエッジに沿って垂直に延びる内側排気路9に沿って上方に排出される(図11、矢印A12参照)。 These supplied gas, under the action of vacuum exhaust unit 39, from among the wafer W, and is discharged upward along the inner exhaust passage 9 extending vertically along the edge of the wafer W (FIG. 11, an arrow A12 reference).

このようなガスの供給及び排出により、ウエハWの垂直方向の位置に関わらず、全てのウエハWに対して均等に水蒸気を供給することができる。 The supply and discharge of such a gas, regardless of the vertical position of the wafer W, it is possible to uniformly supply steam to all the wafer W. 従って、ウエハW上に形成された膜の質及び厚さ等の特性に関して面間均一性(ウエハ間の均一性)が向上する。 Accordingly, the surface between the uniformity with respect to the characteristics of quality and thickness, etc. of the film formed on the wafer W (uniformity between wafers) is improved. また、ウエハW間への強制的なガス供給により、ウエハWの表面上での反応ガスの交換を効率よく行うことができる。 Further, the forced gas supply to between the wafer W, an exchange of the reaction gas on the surface of the wafer W can be performed efficiently. 従って、パージ期間(間欠期間)を短くして、各サイクルT11〜T4を短縮でき、その分生産性が向上する。 Thus, the purge period (intermittent period) is shortened can be shortened each cycle T11~T4, correspondingly productivity is improved.

一方、結合解離エネルギーが低いPETガスは、処理室8の底部で開口するノズル148の供給孔から供給される。 On the other hand, PET gas bond dissociation energy is low is supplied from the supply hole of the nozzle 148 which opens at the bottom of the processing chamber 8. PETガスは、真空排気部39の作用下で上方に移動しながらウエハW間を流れる。 PET gas flows between the wafer W while moving upwardly under the action of vacuum exhaust unit 39. ノズル148には、処理室8内の熱の影響を受ける垂直部分が実質的にないため、PETガスがノズル148内で分解する(副生成物堆積の原因となる)可能性は低い。 The nozzle 148, a vertical portion affected by heat in the processing chamber 8 because substantially no, PET gas (cause byproduct deposition) decomposes in the nozzle 148 not likely.

また、各ノズル148、150を通して不活性ガスを供給するため、各ノズル148、150内や供給孔153に副生成物が堆積するのを防止することができる。 Further, for supplying an inert gas through the nozzles 148 and 150 can be by-products in or on the supply holes 153 each nozzle 148 and 150 is prevented from deposition. この観点からは、パージ期間において、不活性ガスを供給するのは、少なくともその直前に反応ガスを供給したノズルからだけでよく、他のノズルからの不活性ガスの供給は任意である。 From this viewpoint, in the purge period, the to supply the inert gas, it is only from the nozzles supplying a reaction gas to at least immediately before the supply of the inert gas from the other nozzles is optional.

<第6実施形態> <Sixth Embodiment>
図13は、本発明の第6実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図である。 Figure 13 is a sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. 図14は、図13に示す装置の処理室の上部を拡大してガスの流れを示す図である。 Figure 14 is a diagram showing a gas flow to expand the upper portion of the processing chamber of the apparatus shown in FIG. 13. この装置も、タンタルを含む有機金属ガスであるPETガスと、酸化ガスである水蒸気とを交互に供給し、タンタル酸化膜を形成するように構成される。 The apparatus also includes a PET gas is an organometallic gas containing tantalum, alternately supplying the steam which is oxidizing gas, configured to form a tantalum oxide film.

図13に示す装置は、図10に示す装置と類似するが、排気系に関して異なる構成を有する。 Device shown in FIG. 13 is similar to the apparatus shown in FIG. 10, it has a different configuration with respect to the exhaust system. 図13及び図14に示すように、処理室8内の雰囲気を排出する排気口38Xが、外筒6の頂部に形成される。 As shown in FIGS. 13 and 14, outlet 38X for discharging the atmosphere in the processing chamber 8 is formed on top of the outer tube 6. 排気口38Xは、加熱カバー16(図11参照)の頂部を貫通する配管を介して、真空ポンプ等を有する真空排気部39に接続される。 Outlet 38X via a pipe extending through the top of the heating cover 16 (see FIG. 11), it is connected to a vacuum exhaust unit 39 having a vacuum pump or the like.

ガスノズル150の供給孔153が配列された第1側と対向する第2側で、内筒4Xの壁に複数の排気孔81が形成される。 In the second side of the supply hole 153 of the gas nozzle 150 is opposed to the first side are arranged, a plurality of exhaust holes 81 in the wall of the inner cylinder 4X is formed. 排気孔81は、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に配列される。 Exhaust holes 81 are arranged vertically next to the edge of the wafer W as over substantially the entire stacked wafers W. 排気孔81は、真空排気部39に接続された内筒4Xと外筒6との間の間隙(外側排気路)10と連通する。 Exhaust holes 81 10 communicates with the gap (outer gas exhaust path) between the cylinder 4X and the outer cylinder 6 inside connected to a vacuum exhaust unit 39. なお、内筒4Xの頂部は、ガスが流れ出ないように、天板80により完全に閉鎖される。 Incidentally, the top of the inner cylinder 4X so as not flowing gas, is completely closed by the top plate 80.

図13に示す装置を用いて行なわれるCVD方法は、図10に示す装置を参照して説明したものと概ね同じである。 CVD method performed by using the apparatus shown in FIG. 13 is substantially the same as that described with reference to the apparatus shown in FIG. 10. この際の、ガス供給パターンは、図12のタイミングチャートに示すようなものとなる。 In this case, the gas supply pattern is as shown in the timing chart of FIG 12. 図13に示す装置においても、ガスノズル150の供給孔153からのガスは、ウエハW間に概ね水平に強制的に送り込まれる(図14、矢印A15参照)。 Also in the apparatus shown in FIG. 13, the gas from the supply hole 153 of the gas nozzle 150 is fed into the generally horizontal forces between the wafer W (see FIG. 14, an arrow A15). また、ノズル148の供給孔からのガスは、処理室8の底部から上方に移動しながらウエハW間を流れる。 The gas from the supply hole of the nozzle 148, flows between the wafer W while moving from the bottom of the processing chamber 8 upwards. 一方、供給されたガスは、真空排気部39の作用下で、ウエハW間から概ね水平に排気孔81に吸い込まれ、外側排気路10へ排出される(図14、矢印A16参照)。 On the other hand, the supplied gas, under the action of vacuum exhaust unit 39, generally drawn horizontally to the exhaust hole 81 from between the wafer W, and is discharged to the outside exhaust path 10 (see FIG. 14, an arrow A16).

このようなガスの供給及び排出により、図13に示す装置では、図10に示す装置による効果に加えて次のような効果が得られる。 The supply and discharge of such a gas, the apparatus shown in FIG. 13, the following effects can be obtained in addition to the effects of the apparatus shown in FIG. 10. 即ち、排気孔81によってウエハW間のガスがウエハWの表面に対して概ね平行に吸い込まれるため、各ウエハWの表面上の一端から他端まで均一な層流が形成されやすくなる。 That is, the gas between the wafers W because sucked into almost parallel to the surface of the wafer W, tends uniform laminar flow from one end of the surface of each wafer W to the other end is formed by the exhaust hole 81. 従って、各ウエハW上に形成された膜の質及び厚さ等の特性に関して面内均一性(各ウエハの表面上の均一性)が向上する。 Accordingly, in-plane uniformity (homogeneity on the surface of each wafer) is improved with respect to the characteristics of quality and thickness, etc. of the film formed on each wafer W. また、排気孔81がウエハWのエッジに隣接して配列されるため、ウエハW間からのガスの排出を更に効率よく行うことができる。 Further, an exhaust hole 81 to be arranged adjacent to an edge of the wafer W, the discharge of gas from between the wafer W can be further efficiently performed. 従って、パージ期間(間欠期間)を短くして、各サイクルT11〜T14を短縮でき、その分生産性が向上する。 Thus, the purge period (intermittent period) is shortened can be shortened each cycle T11 to T14, correspondingly productivity is improved.

<第7実施形態> <Seventh Embodiment>
図15は、本発明の第7実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図である。 Figure 15 is a sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. 図16は、図15に示す装置の平面図である。 Figure 16 is a plan view of the device shown in FIG. 15. この装置も、タンタルを含む有機金属ガスであるPETガスと、酸化ガスである水蒸気とを交互に供給し、タンタル酸化膜を形成するように構成される。 The apparatus also includes a PET gas is an organometallic gas containing tantalum, alternately supplying the steam which is oxidizing gas, configured to form a tantalum oxide film.

図15に示す装置は、図13に示す装置と類似するが、処理室8Xが内筒を有しておらず、単一の筒からなる。 Apparatus shown in FIG. 15 is similar to the apparatus shown in FIG. 13, the processing chamber 8X does not have an inner tube consists of a single cylinder. 処理室8X内で、垂直に延びるガスノズル150と、垂直に延びる偏平な排気管85とが、積重ねられたウエハWを挟んで(従って、ウエハボート20を挟んで)対向するように配設される。 In the processing chamber 8X, the vertically extending gas nozzle 150, and a flat exhaust pipe 85 extending vertically is disposed so as to sandwich the wafers W stacked (hence, across the wafer boat 20) facing . 排気管85は、石英製の筒の内面上に気密に溶接されたケーシング87によって規定され、そのウエハWに対向する壁には複数の排気孔86が形成される。 Exhaust pipe 85 is defined by a quartz casing 87 which is welded to hermetically on the inner surface of the tube, a plurality of exhaust holes 86 in the wall opposite to the wafer W is formed. 排気孔86は、積重ねられたウエハWの実質的に全体に亘るようにウエハWのエッジの横で垂直方向に配列される。 Exhaust holes 86 are arranged vertically next to the edge of the wafer W as over substantially the entire stacked wafers W.

図15に示す装置は、処理室8Xが単筒構造であるが、図13に示す装置のそれらと概ね同じ作用・効果を得ることができる。 Apparatus shown in FIG. 15, the processing chamber 8X is a single tubular structure, it is possible to get them roughly the same operations and effects of the apparatus shown in FIG. 13.

<第5乃至第7実施形態の共通事項> <Fifth to common matters of the seventh embodiment>
図12のタイミングチャートに示す反応ガスの供給の順番は一例であり、これを逆にしてもよい。 The order of the supply of the reaction gas shown in the timing chart of FIG. 12 is an example, it may be the other way round. タンタル酸化膜を形成するための有機金属ガスとしてPETが例示されるが、他のタンタルを含む有機金属ガス、例えば、TBTDET(tris-diethylamino-tert-butylimino tantalum: (C 10 N) Ta(NC ))を使用することもできる。 Although PET is exemplified as the organometallic gas for forming a tantalum oxide film, an organic metal gas containing other tantalum, for example, TBTDET (tris-diethylamino-tert -butylimino tantalum: (C 4 H 10 N) 3 Ta (NC 4 H 9)) may also be used. また、タンタル酸化膜を形成するための酸化ガスとして水蒸気が例示されるが、他の酸化ガス、例えばO 、O を使用することもできる。 Although steam is exemplified as the oxidizing gas for forming a tantalum oxide film, other oxidizing gases, such as O 2, O 3 may also be used.

第5乃至第7実施形態に係る装置は、タンタル酸化膜以外の膜を形成する場合にも適用することができる。 Apparatus according to the fifth to seventh embodiments can be applied to a case of forming a film other than tantalum oxide film. 例えば、その1例は、ヘキサクロロジシラン(HCD:Si Cl )ガスのような結合解離エネルギーが低いシラン系ガスとNH ガスとを供給してシリコン窒化膜を形成する処理である。 For example, the one case, hexachlorodisilane (HCD: Si 2 Cl 6) a process for forming a silicon nitride film such bond dissociation energy supplies and low silane gas and NH 3 gas as a gas. この場合、ノズル148からシラン系ガスを供給し、ノズル150からNH ガスを供給する。 In this case, by supplying the silane-based gas from the nozzle 148 to supply NH 3 gas from the nozzle 150. 他の例は、TDMAH(tetrakis(dimethylamino)hafnium: Hf[N(CH )またはTEMAH(tetrakis(ethylmethylamino)hafnium: Hf[N(CH )(C )] )ガスと酸化ガスとを供給してハフニウム酸化(HfOx )膜を形成する処理である。 Other examples, TDMAH (tetrakis (dimethylamino) hafnium : Hf [N (CH 3) 2] 4) or TEMAH (tetrakis (ethylmethylamino) hafnium: Hf [N (CH 3) (C 2 H 5)] 4) Gas by supplying and the oxidizing gas is a process for forming a hafnium oxide (HfOx) film. この場合、ノズル148からTDMAHまたはTEMAHガスを供給し、ノズル150から酸化ガスを供給する。 In this case, by supplying the TDMAH or TEMAH gas from the nozzle 148, for supplying an oxidizing gas from a nozzle 150.

なお、第5乃至第7実施形態に係る装置は、その他の膜を形成する場合にも広く適用することができる。 Incidentally, the device according to the fifth to seventh embodiments can be widely applied to the case of forming the other film. 例えば、それらの例は、第1乃至第4実施形態に関して記載した、シラン系ガスと窒化ガスとを供給してシリコン窒化膜を形成する処理、及びアルミニウムを含む有機金属ガスと酸化ガスと供給してアルミナ(Al )膜を形成する処理である。 For example, examples have been described with reference to the first to fourth embodiments, the process of forming a silicon nitride film by supplying a silane-based gas and a nitriding gas, and supplying the organic metal gas and an oxidizing gas containing aluminum a process for forming an alumina (Al 2 O 3) film Te. これら場合、分解しやすい或いは蒸気圧の低いガスを短いノズル148から供給することが望ましい。 If these, it is desirable to provide a low easily decomposed or vapor pressure gases from short nozzles 148.

要約すれば、第5乃至第7実施形態に係る装置は、使用される2つの反応ガスの結合解離エネルギーや蒸気圧等の条件が大きく異なる場合に好適に適用される。 In summary, the device according to the fifth to seventh embodiment is suitably applied to a case where two bond dissociation energy and steam pressure, etc. of the conditions of the reaction gas used is different. 即ち、反応ガスが、結合解離エネルギーの低い場合(分解しやすい)、或いは、蒸気圧が低い場合(最上部までガスが均等に供給し難い)は、垂直方向に長いノズル150は適さない。 That is, the reaction gas is lower the bond dissociation energy (likely to decompose), or, if the low vapor pressure (less likely gas to the top is uniformly supplied) is longer nozzles 150 in the vertical direction is not suitable. 従って、蒸気圧が1.33kPa以下或いは結合解離エネルギーが250kJ/mol以下の反応ガスは短いノズル148から供給する。 Therefore, the reaction gas is a vapor pressure less or bond dissociation energy 1.33kPa is less than 250 kJ / mol is supplied from the short nozzle 148. 一方、前述の第1乃至第4実施形態の共通事項で述べたような蒸気圧或いは結合解離エネルギーの条件を満足する反応ガスは長いノズル150から供給する。 On the other hand, the reaction gas satisfies the vapor pressure or the bond dissociation energy of conditions as described in Common items of the first to fourth embodiments described above is supplied from the long nozzle 150.

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。 Other, within the spirit of the invention, those skilled in the art, which can conceive various modifications and should therefore be seen as within the scope of the present invention also such modifications and alterations .

本発明の第1実施形態に係るCVD装置を示す断面図。 Sectional view showing a CVD apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す装置の平面図。 Plan view of the apparatus shown in FIG. 図1に示す装置の処理室の上部を拡大してガスの流れを示す図。 Diagram showing the flow of gas to expand the upper portion of the processing chamber of the apparatus shown in FIG. 本発明の第1実施形態に係るガス供給パターンを示すタイミングチャート。 Timing chart showing the gas supply pattern according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図。 Sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図5に示す装置の処理室の上部を拡大してガスの流れを示す図。 Diagram showing the flow of gas to expand the upper portion of the processing chamber of the apparatus shown in FIG. 本発明の第3実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図。 Sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図7に示す装置の平面図。 Plan view of the apparatus shown in FIG. 本発明の第4実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図。 Sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第5実施形態に係るCVD装置を示す断面図。 Sectional view showing a CVD apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. 図10に示す装置の処理室の上部を拡大してガスの流れを示す図。 Diagram showing the flow of gas to expand the upper portion of the processing chamber of the apparatus shown in FIG. 10. 本発明の第5実施形態に係るガス供給パターンを示すタイミングチャート。 Timing chart showing the gas supply pattern according to the fifth embodiment of the present invention. 本発明の第6実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図。 Sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a sixth embodiment of the present invention. 図13に示す装置の処理室の上部を拡大してガスの流れを示す図。 Diagram showing the flow of gas to expand the upper portion of the processing chamber of the apparatus shown in FIG. 13. 本発明の第7実施形態に係るCVD装置の処理室を示す断面図。 Sectional view showing a process chamber of a CVD apparatus according to a seventh embodiment of the present invention. 図15に示す装置の平面図。 Plan view of the apparatus shown in FIG. 15.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

8、8X…処理室、12…ヒータ、14…断熱材、20…ウエハボート(保持具)、W…ウエハ、39…真空排気部(排気系)、42…シラン系ガス供給系、44…窒化ガス供給系、46…炭化水素ガス供給系、48、50、52…ガスノズル、53…供給孔、142…有機金属ガス供給系、144…酸化ガス供給系、148、150…ガスノズル、153…供給孔。 8,8X ... processing chamber, 12 ... heater, 14 ... heat insulating material, 20 ... wafer boat (holding tool), W ... wafer, 39 ... evacuator (exhaust system), 42 ... silane-based gas supply system, 44 ... nitride gas supply system, 46 ... hydrocarbon gas supply system, 48, 50, 52 ... nozzle, 53 ... feed hole, 142 ... organometallic gas supply system, 144 ... oxidizing gas supply system, 148 ... nozzle, 153 ... feed hole .

Claims (12)

  1. 縦型CVD装置において複数の被処理基板に対して一緒にCVD処理を施す方法であって、 In the vertical CVD apparatus to a plurality of the substrate A method of performing a CVD process together,
    前記装置は、 The apparatus comprising
    前記被処理基板を収納する気密な処理室と、 And airtight processing chamber for accommodating the substrate to be processed,
    前記処理室内で前記被処理基板を互いに間隔をあけて積重ねた状態で保持する保持具と、 A holder for holding the substrate to be processed in the processing chamber in a state of stacked spaced from one another,
    前記処理室の内部雰囲気を加熱するヒータと、 A heater for heating the interior atmosphere of the processing chamber,
    前記処理室内を排気する排気系と、 An exhaust system for exhausting the process chamber,
    前記処理室内に処理ガスを供給する供給系と、 A supply system for supplying a process gas into the processing chamber,
    を具備し、 Equipped with,
    前記方法は、 The method,
    第1及び第2反応ガスの一方のガスを供給すると共に他方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に前記一方のガスを吸着させる第1工程と、 By stopping the other gas supplies one of the gas of the first and second reaction gas, a first step of adsorbing the one gas to the surface of the substrate to be processed,
    前記他方のガスを供給すると共に前記一方のガスを停止することにより、前記被処理基板の表面に吸着する前記一方のガスに、前記他方のガスを作用させる第2工程と、 By stopping the one of the gas supplies the other gas, on the one gas adsorbed on the surface of the substrate to be processed, a second step of reacting the other gas,
    を具備し、 Equipped with,
    前記第1及び第2工程を複数繰り返し実行することにより、前記第1及び第2反応ガスに由来する薄膜を前記被処理基板上に形成し、 By multiple repetition executing the first and second step, to form a thin film derived from the first and second reactive gas to the target substrate,
    ここで、前記方法は、 Here, the method comprising:
    前記第1反応ガスとして1.33kPa以下の蒸気圧または250kJ/mol以下の結合解離エネルギーを有するガスを使用し、前記第2反応ガスとして2.66kPa以上の蒸気圧及び250kJ/mol以上の結合解離エネルギーを有するガスを使用し、 The use of 1.33kPa or less vapor pressure or 250 kJ / mol gas having the following bond dissociation energy as the first reaction gas, 2.66 kPa or higher vapor pressure and 250 kJ / mol or more bond dissociation as the second reaction gas using a gas having an energy,
    前記第1反応ガスを、前記処理室の実質的に底部に配置された、前記供給系の第1供給孔から供給すると共に、前記第2反応ガスを前記第1供給孔から供給せず、前記第2反応ガスを、積重ねられた前記被処理基板の実質的に全体に亘るように前記被処理基板のエッジの横で垂直方向に配列された、前記供給系の複数の第2供給孔から供給すると共に、前記第1反応ガスを前記第2供給孔から供給しない、CVD方法。 Wherein the first reactive gas, wherein disposed in substantially the bottom of the processing chamber, is supplied from the first supply hole of the supply system, without supplying the second reaction gas from the first supply hole, wherein the second reaction gas, arranged vertically next to the substrate to be processed edge to span the whole stacked substantially of the substrate to be processed, supplied from a plurality of the second supply hole of the supply system while not supply the first reaction gas from the second supply hole, CVD method.
  2. 前記第2反応ガスとして、4kPa以上の蒸気圧及び300kJ/mol以上の結合解離エネルギーを有するガスを使用する請求項1に記載のCVD方法。 Wherein the second reaction gas, CVD method according to claim 1, using a gas with a vapor pressure and 300 kJ / mol or more bond dissociation energy greater than 4 kPa.
  3. 前記第1反応ガスとして、Ta(OC 、(C 10 N) Ta(NC )からなる群から選択されたガスを使用し、前記第2反応ガスとして、水蒸気、O 、O からなる群から選択されたガス使用する請求項1に記載のCVD方法。 As the first reactive gas, Ta (OC 2 H 5) 5, as (C 4 H 10 N) 3 Ta (NC 4 H 9) using the gas selected from the group consisting of, the second reaction gas, steam, O 2, CVD method according to claim 1, O 3 gas used is selected from the group consisting of.
  4. 前記第1反応ガスとして、Hf[N(CH 、Hf[N(CH )(C )] からなる群から選択されたガスを使用し、前記第2反応ガスとして、酸化ガスを使用する請求項1に記載のCVD方法。 As the first reactive gas, Hf [N (CH 3) 2] 4, Hf [N (CH 3) (C 2 H 5)] using the selected gas from the group consisting of 4, the second reaction gas as, CVD method according to claim 1, using an oxidizing gas.
  5. 前記第1反応ガスとして、アルミニウムを含む有機金属ガスを使用し、前記第2反応ガスとして、酸化ガスを使用する請求項1に記載のCVD方法。 Wherein the first reactive gas, using an organometallic gas containing aluminum, as the second reactive gas, CVD method according to claim 1, using an oxidizing gas.
  6. 前記第1反応ガスとして、タンタルを含む有機金属ガスを使用し、前記第2反応ガスとして、酸化ガスを使用する請求項1に記載のCVD方法。 Wherein the first reactive gas, using an organometallic gas containing tantalum, as the second reactive gas, CVD method according to claim 1, using an oxidizing gas.
  7. 前記供給系は、積重ねられた前記被処理基板の実質的に全体に亘るように前記被処理基板のエッジの横で垂直方向に延在する供給配管を具備し、前記第2供給孔は前記供給配管に形成された孔を具備する請求項1に記載のCVD方法。 The supply system comprises the supply pipe extending vertically alongside the edge of the substrate to span the whole stacked substantially of the substrate to be processed, the second supply hole is the supply CVD process according to claim 1 having a hole formed in the pipe.
  8. 前記供給系は、前記第1供給孔に接続された第1不活性ガスラインと、前記第2供給孔に接続された第2不活性ガスラインとを具備する請求項1に記載のCVD方法。 The supply system, the first and the inert gas line connected to the first supply hole, a second CVD method according to claim 1, and a inert gas line connected to the second supply hole.
  9. 前記方法は、前記第1及び第2工程間で第1パージ工程を実行し、前記第2及び第1工程間で第2パージ工程を実行することと、前記第1パージ工程は、前記第1供給孔から不活性ガスを供給しながら、前記処理室内を排気して、前記第1反応ガスを前記処理室からパージすることと、前記第2パージ工程は、前記第2供給孔から不活性ガスを供給しながら、前記処理室内を排気して、前記第2反応ガスを前記処理室からパージすることと、を具備する請求項8に記載のCVD方法。 The method includes performing a first purge step between the first and second step, and performing the second purge step between the second and first step, the first purge step, the first while supplying an inert gas from the supply hole, and exhausting the process chamber, and purging the first reaction gas from the processing chamber, the second purge step, the inert gas from the second supply hole while supplying, by evacuating the processing chamber, CVD method of claim 8, the second reactive gas comprising a, and be purged from the process chamber.
  10. 前記方法は、前記第1及び第2工程において、前記排気系によって前記処理室内を排気する請求項1に記載のCVD方法。 The method, in the first and second step, CVD method according to claim 1 for exhausting the processing chamber by the exhaust system.
  11. 前記第1及び第2供給孔は前記処理室の第1側に配置され、前記排気系は前記第1側に対向する前記処理室の第2側から排気するように構成される請求項10に記載のCVD方法。 Wherein the first and second supply holes disposed on a first side of the processing chamber, wherein the exhaust system to configured claim 10 to evacuate from the second side of the processing chamber facing the first side CVD method as claimed.
  12. 前記排気系は、積重ねられた前記被処理基板の実質的に全体に亘るように前記被処理基板のエッジの横で垂直方向に配列された複数の排気孔を具備し、前記第1及び第2供給孔は前記処理室の第1側に配置され、前記排気孔は前記第1側に対向する前記処理室の第2側に配置され、前記方法は、前記第1及び第2工程において、前記排気孔を通して排気することにより、前記被処理基板間に前記第1及び第2反応ガスの層流を夫々形成する請求項1に記載のCVD方法。 The exhaust system, the stacked comprises a plurality of exhaust holes arranged in the vertical direction alongside said of the substrate edge to span substantially whole of the substrate, wherein the first and second supply hole is disposed on the first side of the processing chamber, wherein the exhaust hole is disposed on the second side of the processing chamber facing the first side, the method, in the first and second step, the by exhausting through the exhaust hole, CVD method according to claim 1 for laminar flow, respectively forming the first and second reaction gas between the substrate to be treated.
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